《新型直流交流着色电源研究及应用.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新型直流交流着色电源研究及应用.docx（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、.新式直流-沟通着色电源的研究及应用许敬涛雄涛梁永万君和电气自动化有限企业（中国511400）纲要：简要介绍了铝型材电解着色法及其配套的着色电源装备的技术和特色,要点论述了新式不对称直流-沟通着色电源的主回路构造、控制原理，并给出了现场应用的工艺曲线图和实质着色成效。要点词：铝型材电解着色不对称输出DesignandapplicationofNewtypeDC-ACcoloringpowerSupplyXUJingtao,LIXiongtao,LIANGYongwan(GuangzhouJunheElectricCo.,Ltd,511400,GuangzhouChina)Abstract：Th
2、ispaperbrieflyintroducesthetechnologyandthefeatureofelectrolyticcoloringofaluminumprofilesanditsrelevantpowersupply,FocusingonmaincircuitstructureandcontrolmodelofthenewtypeDCACcoloringpowersupply.Thispaperalsoshowsactualprocesscurveandperformancesofcoloringonfieldapplication.Keywords:Aluminumprofil
3、es,Electrolyticcoloring,Asymmetricoutput1 序言Word资料.在铝型材阳极氧化生产线中，电解着色工艺及技术处于核心地位。不同的槽体溶液及工艺方法，铝型材电解着色成效也不同样，所要求的着色电源波形及施电程序亦不同。按电源形式的不同可为沟通着色和特种波形着色两大类,沟通着色方法又分为完整沟通着色和直流-沟通着色两种，适应的工艺以锡盐和镍锡混盐为主，也用于硒盐和铜盐等。完整沟通着色方法是日本初期的最主要的着色方法，拥有操作简单、投资较小、成本便宜等长处，当前也是我国最宽泛采纳的着色方法。沟通电解着色的负半周发生析氢与阻拦层中产生的缺点的交互作用及沉积反响，正半
4、周一方面发生阳极氧化，生成新鲜的氧化膜，修理阻拦层，另一方面除去浓差极化，为阴极反响创建条件。直流-沟通着色方法真实意义上来说也属于沟通着色，最大的特色是，进行沟通着色以前有一段时间的直流办理，在着色槽中处于阳极进行电解，其目的是使不同部位氧化膜进行平均化办理，同时改变膜孔构造，防备着色后氧化膜开裂，而后再进行完整沟通着色，这样能够获得较平均的着色成效。铝材厂在生产深古铜或黑色料时，因为着色时间过长，铝材在酸性槽液中浸泡太久，往常会产生起灰现象，铝材产品的色彩不够亮丽，生产效率也较低。由于金属离子的析出过程为阴极复原反响，据此，笔者在电器科学研究院工作时期，设计研发了一种不对称沟通着色电源，经
5、过控制沟通电源正负波形的导通时间，使得负向波形面积大于正向波形面积，进而缩短着色时间，其最大的弊端在于生产淡色料时色差严重，仅能生产深色料。这类电源的输出波形如图一所示，其实质为断续脉冲波，谐波含量高，并拥有直流重量，变压器发热严重，若正负波形比率相差过大，将会破坏电源设施，所以在实质应用中，需要控制负向输出电压不要大于正向输出电压的1.1倍，使用成效不理想。Word资料.图一传统不对称着色电源电压波形2 新式不对称直流-沟通着色电源研制为战胜上述不对称着色电源的弊端，我企业研制出新式不对称着色电源，实现了直流、对称沟通、不对称沟通波形随意组合输出、施电方式多样化、可控化，可知足各样色系的着色
6、工艺需求。采纳该电源用于电解着色，不单生产出的铝材产品色彩纯正亮丽，并且大幅度地提升了生产效率和降低了着色工艺环节的能耗。新式不对称直流-沟通着色电源主电路由三大多数构成，即调压器,变压器和DC-AC电能变换电路，如图二所示。调压器在变压器原边实现沟通无级调理，并经过变压器将电压变到适合的电压值，变压器副边使用晶闸管实现换相输出。Word资料.图二新式不对称DC-AC着色电源系统框图其控制系统由PLC、触发单元、变频驱动系统及人机交互系统构成，PLC实现对电源输出电压、电流的及时采样，经过控制变频器驱动调压器电机，实现稳压闭环控制。PLC经过RS485通讯协议与人机交互系统通讯，接收着色电源波
7、形、施电程序、输出电压等指令。触发单元由数字逻辑控制系统及脉冲驱动系统构成，数字逻辑控制系统经过采样同步信号并联合给定的着色波形选择指令进行及时运算，实现各样波形的输出。该电源的工作模式包括沟通着色、沟通不对称着色、直流-沟通着色及直流-不对称沟通着色四大类，此中不对称沟通着色波形分1:2和1:3不对称输出，1:2不对称输出波形为一个施电周期包括一个正半周期和两个负半周期波形，1:3不对称输出波形为一个施电周期包括一个正半周期和三个负半周期波形，每个半周期的时间为10ms,电源输出波形如图三所示。Word资料.(a)直流输出波形（b）完整沟通输出波形（c）1:2不对称输出波形（d）1:3不对称
8、输出波形图三新式不对称直流-沟通着色电源输出波形Word资料.新式不对称直流-沟通着色电源经过人机交互系统实现工作方式选择、输出波形选择、颜色选择、参数设定、补色、开停机等一序列的操作，系统对设置的每一组工艺参数实现长远有效的保留，并全自动达成着色过程、分段计时、全过过程累计计时和工艺曲线及时监测等功能，人机交互界面如图四所示。（a）监控界面（b）颜色选择界面Word资料.（c）输出波形选择界面（d）参数设置界面图四人机交互界面3 应用举例国某铝材厂有两条卧式氧化生产线，长远存在着色成效差、着色成品率低的问题。我企业为该厂设计制造两台新式不对称着色电源用于改换以前的旧式不对称着色电源，主要参数
9、和主要功能以下：（ 1）供电电源：三相50Hz，380V10%；（ 2）直流（DC）和沟通（AC）电压：0-25V；（ 3）自动稳固输出电压，精度优于0.5%；（ 4）随意设定预浸时间：0999秒；（ 5）直流输出05000A可调，沟通输出010000A可调；（ 6）直流上涨时间15-60秒可调、直流连续时间0-1800秒可调；（ 7）直流-沟通变换时间15-60秒可调；（ 8）沟通上涨时间15-60秒可调、沟通连续时间0-1800秒可调。该铝材厂当前主要生产香槟、古铜和珍珠黑色料，其槽液成分以下：表一槽液成分含量硫酸（硫锡盐镍盐温度PH值增添剂化）（g.L-1）（g.L-1）（）（g.L-1
10、）（g.L-1）工艺要18-228-1218-2218-22115-20求Word资料.实测28.0316.4826.721.50.8418.07生产砂香槟、亮光深古铜及珍珠黑色料的电源输出波形如图五图七所示，此中香槟色属于淡色系，着色时间一般在12分钟，所以使用1:1沟通着色模式即可知足工艺要求。亮光深古铜色采纳了直流-（1:2）沟通不对称输出工作模式，着色时间比原工艺减少约3分钟。珍珠黑色采纳直流-（1:3）沟通不对称输出工作模式，同一面积铝材的着色时间比原工艺减少约5分钟的着色时间。现场对照实验数据见表2表4。表二砂香槟色着色工艺数据比较波氧化沟通沟通软启时沟通连续时间总工作时间面形膜厚电压间（S）(S)积（）（V）（S）原完1120309012084硅全交机流新1：111845468882硅1AC机表三亮光深古铜色着色工艺数据比较波形氧直交直直转交交总面化流电流电流软流持换时流软流持工积膜压压启时续时间启时续时作厚（V（V间间（S间间时Word资料.（）（S（S）（S（S间）(S)原沟通8203048058硅104机新DC-181
